Uso de carbón activado en filtración de agua

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EVALUACIÓN DE LA APLICACIÓN DE CARBÓN ACTIVADO GRANULAR EN LA FILTRACIÓN DEL 
AGUA CLARIFICADA DEL RÍO CAUCA 
 
 
 
 
 
 
 
 
Presentado por 
JOSE EDWARD ARANA CORREA 
Cod. 200939698 
 
 
 
 
 
 
 
 
Proyecto de trabajo de grado presentado como requisito para optar por el título de Ingeniero 
Sanitario y Ambiental 
 
 
 
 
 
 
 
DIRECTORA 
PATRICIA TORRES LOZADA 
Ingeniera Sanitaria, MSc. PhD. 
 
DIRECTORA 
CLAUDIA PATRICIA AMEZQUITA MARROQUIN 
Ingeniera Sanitaria, MSc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DEL VALLE 
FACULTAD DE INGENIERIA 
ESCUELA DE INGENIERIA DE LOS RECURSOS NATURALES Y DEL AMBIENTE 
PROGRAMA ACADEMICO DE INGENIERIA SANITARIA Y AMBIENTAL 
SANTIAGO DE CALI 
2016 
i 
 
NOTA DE ACEPTACIÓN: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ing. PATRICIA TORRES LOZADA, PhD 
Directora de Tesis 
 
 
 
Ing. CLAUDIA PATRICIA AMEZQUITA MARROQUIN, MSc 
Directora de Tesis 
 
 
 
 
 
 
Firma del Jurado 
 
 
 
 
 
Firma del Jurado 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Santiago de Cali, Febrero de 2016 
ii 
 
TABLA DE CONTENIDO 
AGRADECIMIENTOS ............................................................................................................................... v 
RESUMEN............................................................................................................................................... vi 
ABSTRACT ............................................................................................................................................ vii 
INTRODUCCION ................................................................................................................................... viii 
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACION ................................................................. 1 
2. MARCO CONCEPTUAL ................................................................................................................... 4 
2.1. TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO DE AGUA PARA CONSUMO HUMANO ......................... 4 
2.1.1. Tratamiento Convencional ............................................................................................... 5 
2.2. PROCESOS DEL TRATAMIENTO CONVENCIONAL .............................................................. 5 
2.2.1. Coagulación .................................................................................................................... 5 
2.2.2. Floculación ...................................................................................................................... 6 
2.2.3. Sedimentación................................................................................................................. 6 
2.2.4. Filtración ......................................................................................................................... 6 
2.3. ADSORCIÓN EN FASE LIQUIDA .......................................................................................... 10 
2.4. CARBÓN ACTIVADO GRANULAR ........................................................................................ 11 
3. OBJETIVOS ................................................................................................................................... 16 
3.1. Objetivo General .................................................................................................................... 16 
3.2. Objetivos Específicos ............................................................................................................. 16 
4. MATERIALES Y MÉTODOS ........................................................................................................... 16 
4.1. Ubicación experimental y consideraciones iniciales ................................................................ 16 
4.2. Materiales .............................................................................................................................. 16 
4.2.1. Tipo de agua empleada ................................................................................................. 16 
4.2.2. Descripción del montaje experimental para el proceso de filtración ................................ 17 
4.2.3. Descripción del material filtrante empleado .................................................................... 19 
4.3. Metodos ................................................................................................................................. 19 
4.3.1. Condiciones de operación de los filtros .......................................................................... 19 
4.3.2. Configuraciones de medio filtrante evaluadas ................................................................ 20 
4.3.3. Variables de medicion ................................................................................................... 21 
5. RESULTADOS Y ANALISIS ........................................................................................................... 21 
5.1. Análisis por parámetro: Turbiedad .......................................................................................... 21 
5.1.1. Análisis de la influencia de diferentes configuraciones de carbón activado granular y 
arena sobre el proceso de filtración. ............................................................................................... 21 
5.1.2. Comparación del desempeño de las configuraciones de carbón activado granular con el 
filtro convencional de antracita y arena ........................................................................................... 25 
5.2. Análisis por parámetro: Color Aparente .................................................................................. 26 
5.2.1. Análisis de la influencia de diferentes configuraciones de carbón activado granular y 
arena sobre el proceso de filtración. ............................................................................................... 26 
5.2.2. Comparación del desempeño de las configuraciones de carbón activado granular con el 
filtro convencional de antracita y arena ........................................................................................... 29 
5.3. Análisis por parámetro: Materia orgánica ............................................................................... 30 
5.3.1. Análisis de la influencia de diferentes configuraciones de carbón activado granular y 
arena sobre el proceso de filtración. ............................................................................................... 30 
5.3.2. Comparación del desempeño de las configuraciones de carbón activado granular con el 
filtro convencional de antracita y arena ........................................................................................... 33 
5.4. Análisis por parámetro: pH ..................................................................................................... 33 
5.5. Análisis por parámetro: Conductividad ................................................................................... 34 
6. CONCLUSIONES ........................................................................................................................... 36 
7. RECOMENDACIONES................................................................................................................... 36 
8. BIBLIOGRAFIA………………………………………………………………………………………………..38 
9. ANEXOS ........................................................................................................................................ 42 
Anexo A. Mediciones de turbiedad durante el ensayo ......................................................................... 42 
Anexo B. Mediciones de UV254 durante el ensayo ............................................................................... 43 
Anexo C. Mediciones de color aparente durante el ensayo ................................................................. 44 
Anexo D. Mediciones de pH durante el ensayo ................................................................................... 45 
iii 
 
Anexo E. Mediciones de conductividad durante el ensayo.................................................................. 46 
Anexo F. Registro fotográfico del montaje experimental ...................................................................... 47 
 
Lista de tablas 
Tabla 1. Límites de calidad del agua aceptable para el tratamiento mediante tratamiento convencional .... 5 
Tabla 2. Ventajas y desventajas de la Filtración con CAG ....................................................................... 12 
Tabla 3. Configuración de medios filtrantes más eficientes analizados por Grease, et al (1987) .............. 14 
Tabla 4. Comportamiento del agua clarificada en la PTAP PM ................................................................ 17 
Tabla 5. Características de los medios filtrantes empleados .................................................................... 19 
Tabla 6. Espesor de capa de los medios filtrantes evaluados .................................................................. 20 
Tabla 7. Métodos y técnicas de medición de variables ............................................................................ 21 
Tabla 8. Comportamiento de la turbiedad durante el ensayo ................................................................... 23 
Tabla 9. Resultados del análisis estadístico no paramétrico de Mann - Whitney entre las configuraciones 
de CAG en la remoción de turbiedad....................................................................................................... 25 
Tabla 10. Resultados del análisis estadístico no paramétrico de Mann - Whitney entre las configuraciones 
de CAG y Antracita en la remoción de turbiedad ..................................................................................... 25 
Tabla 11. Comportamiento del color aparente durante el ensayo............................................................. 27 
Tabla 12. Resultados del análisis estadístico no paramétrico de Mann - Whitney entre las configuraciones 
de CAG en la remoción de Color aparente .............................................................................................. 29 
Tabla 13. Resultados del análisis estadístico no paramétrico de Mann - Whitney entre las configuraciones 
de CAG y Antracita en la remoción de color aparente ............................................................................. 29 
Tabla 14. Comportamiento de UV254 durante el ensayo ........................................................................... 31 
Tabla 15. Resultados del análisis estadístico no paramétrico de Mann - Whitney entre las configuraciones 
de CAG en la remoción de materia orgánica medida como UV254 ............................................................ 32 
Tabla 16. Resultados del análisis estadístico no paramétrico de Mann - Whitney entre las configuraciones 
de CAG y Antracita en la remoción de materia orgánica medida como UV254 ........................................ 33 
 
Lista de figuras 
Figura 1. Esquema de conceptos de múltiples barreras de tratamiento ..................................................... 4 
Figura 2. Principales tecnologías de tratamiento de agua para consumo humano ..................................... 4 
Figura 3. Interacción de los diferentes mecanismos de filtración por transporte de partículas .................... 7 
Figura 4. Etapas del proceso de filtración ................................................................................................ 10 
Figura 5. Estructura interna característica del carbón activado ................................................................ 11 
Figura 6. Esquema de GAC - Post Filter Adsorber .................................................................................. 12 
Figura 7. Esquema de GAC - Filter Adsorber .......................................................................................... 12 
Figura 8. Esquema de los procesos de tratamiento de la PTAP Puerto Mallarino .................................... 16 
Figura 9. Acoplamiento del montaje experimental ................................................................................... 18 
Figura 10. Sistema de distribución a los filtros ......................................................................................... 18 
Figura 11. Descripción del filtro de laboratorio empleado ......................................................................... 19 
Figura 12. Regulación de caudal de entrada a los filtros .......................................................................... 20 
iv 
 
Figura 13. Configuración de los medios evaluados .................................................................................. 20 
Figura 14. Comportamiento de la turbiedad del agua filtrada en los ensayos realizados .......................... 22 
Figura 15. Diagrama de cajas y alambres de la turbiedad del agua filtrada .............................................. 23 
Figura 16. Porcentaje de reducción de turbiedad por configuración evaluada .......................................... 24 
Figura 17. Comportamiento del color aparente en el agua filtrada ........................................................... 26 
Figura 18. Diagrama de cajas y alambres de color aparente del agua filtrada .......................................... 27 
Figura 19. Porcentaje de remoción de color aparente por configuración evaluada ................................... 28 
Figura 20.Comportamiento de la materia orgánica medida como UV254 en el agua filtrada ...................... 30 
Figura 21. Diagrama de cajas y alambres de UV254 del agua filtrada ....................................................... 31 
Figura 22. Comportamiento del pH en el agua filtrada ............................................................................. 34 
Figura 23. Comportamiento de la conductividad en el agua filtrada ......................................................... 35 
Figura 24. Acoplamiento sistema de distribución a filtros ......................................................................... 47 
Figura 25. Acoplamiento tanque de distribución a sistema de columnas .................................................. 47 
Figura 26. Localización salida del filtro para toma de muestras ............................................................... 48 
Figura 27. Montaje general del sistema de filtración con CAG ................................................................. 48 
 
 
v 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
Le agradezco primero a Dios, porque es quien guía mi vida y quien me ha permitido superar todas aquellas 
circunstancias difíciles. A mi familia por haber sido siempre mi apoyo y equilibrio y por darme la comprensión 
que tanto necesité en momentos de angustia. 
 
De igual forma le agradezco a Dios por presentar en mi camino a todas las personas que hicieron posible 
este logro y a quienes doy gracias: 
 
A la profesora Patricia Torres Lozada, directora de tesis, por su constante apoyo, acompañamiento, 
enseñanza y dedicación durante este proceso. 
 
A la ingeniera Claudia Patricia Amezquita, codirectora de tesis, por su impecable labor en la organización 
y fundamentación de esta investigación, al igual que por su constante apoyo y ayuda en el proceso. 
 
A mi compañera de pregrado Ana María Avella por su amistad, colaboración y trabajo durante la planeación 
de esta investigación. 
 
A mis compañeros de pregrado en especial a David Martínez, Karen Agudelo y Natalia Ortiz por el 
acompañamiento, colaboración y organización en las diferentes fases del proyecto. 
 
A los demás integrantes del grupo de trabajo en especial al Ingeniero Víctor Augusto Lizcano, la Ingeniera 
Lina María Cerón por su excelente desempeño y apoyo en el proyecto. 
 
A las Empresas Municipales de Cali (EMCALI EICE ESP) por facilitar la información y el espacio de trabajo 
requerido para el desarrollo de la investigación. 
 
A los miembros del grupo de investigación “Estudio y Control de la Contaminación Ambiental – ECCA” 
pertenecientes al proyecto“Evaluación de la influencia del medio filtrante sobre el control del riesgo sanitario 
en sistemas de abastecimiento de agua potable”. 
 
A la Universidad del Valle y en especial a la Vicerrectoría de Investigaciones por la financiación del proyecto. 
 
Y a todas aquellas personas que de una u otra manera contribuyeron al desarrollo de esta investigación. 
 
Para todas estas personas, mis más sinceros agradecimientos, Dios los bendiga. 
 
vi 
 
RESUMEN 
 
El constante deterioro de las fuentes hídricas y su uso como recurso en el abastecimiento de agua para 
consumo humano han conllevado a la búsqueda de la optimización de los procesos de tratamiento de forma 
tal que se alcancen condiciones de agua segura con el menor riesgo posible de afectaciones a la salud de 
la población. Es por esto que los sistemas de abastecimiento de agua potable han adoptado estrategias 
enmarcadas dentro de los planes de seguridad del agua mediante la reducción de la contaminación en la 
fuente de abastecimiento, la remoción o reducción de diferentes contaminantes mediante los procesos de 
tratamiento y la prevención de la contaminación del agua en el sistema de almacenamiento y distribución 
al usuario final. 
 
Al observar que la filtración es una de las etapas más críticas dentro del tratamiento por ser la última barrera 
física para la remoción de partículas presentes en el agua; se planteó este proyecto de grado para estudiar 
a escala de laboratorio el uso de carbón activado granular en el proceso de filtración de agua clarificada 
del Rio Cauca, con el fin de analizar la eficiencia de remoción de turbiedad y materia orgánica medida como 
UV254 y así establecer el alcance de los valores límite recomendados por las entidades internacionales para 
la disminución del riesgo microbiológico y el riesgo crónico que pueda estar asociado a la presencia de 
materia orgánica en el agua para consumo humano. 
 
Se empleó carbón activado granular de origen bituminoso y arena en seis diferentes configuraciones como 
medio filtrante principal en la etapa de filtración (50%CAG – 50% Arena, 65% CAG – 35% Arena, 75% CAG 
– 25% Arena, 85% CAG – 15% Arena, 90% CAG – 10% Arena y 100% CAG). Se consideró además una 
configuración con antracita y arena (70% Antracita – 30% Arena) para comparar el comportamiento de 
ambos materiales filtrantes en el tratamiento de agua resultante del proceso de clarificación efectuado por 
la Planta de Tratamiento de Agua Potable Puerto Mallarino en la ciudad de Cali. 
 
Se empleó un sistema de filtración en columnas con distribución de agua mediante conducciones reguladas 
a un caudal constante de 12 mL/min. El efluente de cada unidad de filtros fue evaluado y comparado con 
el afluente mediante la medición de Color Aparente, Turbiedad, UV254, pH y Conductividad. 
 
Se obtuvo como resultado que la configuración C5 con 90% de CAG y 10% Arena logró una mayor 
estabilidad de la turbiedad obteniendo valores mínimos por debajo de 2 UNT (MAVDT), 0.5 UNT (WHO) y 
0.15 UNT (EPA) y aunque no tuvo diferencias significativas comparado con el filtro de Antracita y Arena, si 
presentó un mejor desempeño en la remoción de turbiedad debido al alcance de un mayor número de datos 
por debajo de 0.3 UNT. En cuanto a la eficiencia de remoción de materia orgánica en el agua medida como 
UV254 se observaron mejores resultados para la configuración C4 con 85% de CAG y 15% Arena y aunque 
las eficiencias de remoción de materia orgánica no fueron significativamente altas se observa claramente 
la ventaja que presenta el uso de CAG como medio filtrante adsorbente comparado con el medio 
convencional de Antracita y Arena. La obtención de bajas eficiencias de remoción fue debido al contenido 
de material en suspensión ya que los filtros de CAG trabajaron en la retención de dicho material afectando 
considerablemente la capacidad de adsorción. 
 
Mediante esta investigación se comprobó que la selección adecuada de las condiciones operacionales de 
los filtros de CAG puede generar agua comparativamente similar o superior a los filtros conformados con 
materiales convencionales como Antracita y arena. De igual forma, el uso de CAG como medio filtrante 
para el tratamiento de agua del Rio Cauca es un insumo que puede aportar a una posible estrategia para 
disminuir el riesgo microbiológico y el riesgo crónico asociado con el contenido de materia organica en el 
agua distribuida a la población caleña. 
 
Palabras Clave: Adsorción, Carbón Activado Granular, Filtración, Potabilización, Turbiedad, Materia 
Orgánica. 
 
 
 
vii 
 
ABSTRACT 
 
The steady deterioration of water sources and their use as a resource in water supply for human 
consumption have led to the search for optimizing treatment processes so that safe water conditions are 
achieved with the least possible risk of damages to the health of the population. Is for this that the drinking 
water systems have taken framed strategies within water safety plans by reducing pollution at the supply 
source, the removal or reduction of different pollutants through of treatment processes and prevention water 
pollution in the storage and distribution system to the end user at different points of the supply system. 
 
Noting that filtration is one of the most critical stages in treatment to be the last physical barrier to remove 
particles from the water; This project was proposed to analyze at laboratory scale using granular activated 
carbon in the filtration process of the Rio Cauca clarified water, in order to analyze the removal efficiency 
of turbidity and organic matter measured as UV254 and establish the scope of the limit values recommended 
by international organizations for reducing the microbiological and chronic risk by the presence of organic 
matter in drinking water. 
 
Granular activated carbon from bituminous source and sand was used in six different configurations as 
means main filter in the filtration step (50% GAC - 50% sand, 65% GAC - 35% sand, 75% GAC - 25% sand, 
85 GAC% - 15% sand, 90% GAC - 10% and 100% Arena CAG). A configuration with sand and anthracite 
(Anthracite 70% - 30% Sand) was also considered to compare the behavior of both filter media in the 
treatment of clarified water made by the Drinking Water Treatment Plant Puerto Mallarino in Cali. 
 
A filtration system in columns with water distribution lines employed by regulated at a constant flow rate of 
12 mL / min. The effluent from each filter unit was evaluated and compared with the influent by measuring 
apparent color, turbidity, UV254, pH and conductivity. 
 
It resulted that the configuration C5 with 90% and 10% Arena CAG achieved greater stability obtaining 
minimum turbidity below 2 NTU values (MAVDT), 0.5 NTU (WHO) and 0.15 NTU (EPA) and although not 
had significant differences compared with anthracite and sand filter, if presented a better performance in 
removing turbidity due to the extent of more data below 0.3 NTU. As for the removal efficiency of organic 
matter in the water measured as UV254 best results for configuration C4 were observed in 85% GAC and 
15% Sand and although removal efficiencies of organic matter were not significantly higher seen clearly 
advantage presented by the use of an adsorbent filter media as GAC compared to conventional means of 
sand and anthracite. Obtaining low removal efficiencies was due to the content of suspended material as 
filters CAG worked in retaining the material significantly affecting the adsorption capacity. 
 
Through this investigation it found that proper selection of operational conditions of the GAC filters can 
generate water comparatively similar or superior to filters formed with conventional materials such as sand 
and Anthracite. Similarly, the use of GAC as a filter medium for treating Rio Cauca water could be a good 
strategy to reduce the microbiological and chronic risk associated whit organic matter content in the water 
distributed to the population of Cali. 
 
Keywords: Adsorption, Drinking Water Treatment,Filtration, Granular Activated Carbon, Organic Material, 
Turbidity. 
 
 
viii 
 
INTRODUCCION 
 
El agua destinada para el consumo humano debe prever condiciones mínimas para que pueda ser ingerida 
o utilizada para fines higiénicos, exenta de microorganismos patógenos y contener sustancias orgánicas o 
inorgánicas en niveles no perjudiciales para el ser humano. Según Di Bernardo (1993), cualquier agua 
puede ser tratada y destinada al consumo humano, aunque los costos y riesgos de afectación a la salud 
pueden ser extremadamente elevados. 
 
Los riesgos presentes en los sistemas de tratamiento de agua para consumo humano son causados por la 
diversa y variable composición de las fuentes hídricas así como por la contaminación de las mismas 
obligando a la búsqueda de nuevos mecanismos de tratamiento, enmarcados en estrategias adoptadas por 
los prestadores del servicio de potabilización con mira hacia la optimización de los procesos de tratamiento 
y mejoramiento de la calidad del agua distribuida a los usuarios. 
 
Una forma de lograr tales propósitos es mediante la adopción de los denominados planes de seguridad del 
agua (PSA) los cuales son estrategias en donde se define el planteamiento integral de evaluación y gestión 
de los riesgos que abarcan todas las etapas del sistema de abastecimiento, desde la fuente de captación 
hasta la distribución al consumidor. Estos planes abarcan el concepto de múltiples barreras de tratamiento 
como una estrategia para prevenir la contaminación del agua para consumo humano o para reducir la 
contaminación a niveles no perjudiciales para la salud (WHO, 2011). 
 
Una de las tecnologías de tratamiento que incluyen el concepto de múltiples barreras es el tratamiento 
convencional, el cual comprende diferentes procesos fisicoquímicos para la remoción de material 
particulado; siendo la turbiedad un parámetro de gran importancia ampliamente estudiado debido a su 
estrecho vínculo con la calidad de agua obtenida en el tratamiento y el riesgo microbiológico que representa 
(LeChevallier & Norton, 1992). 
 
Para la remoción de material particulado se han desarrollado y mejorado procesos de tratamiento como la 
coagulación-floculación con el fin de formar partículas de mayor tamaño que faciliten su remoción y 
garantizar la efectividad de la filtración como etapa final de remoción física (Rodríguez, 1995). Se ha 
comprobado que la remoción de turbiedad en la filtración puede reducir de manera significativa la 
contaminación microbial en el agua tratada; es por ello que gran parte de los procesos de tratamiento de 
agua están dirigidos a la remoción de material particulado antes de la etapa de desinfección (WHO, 2011). 
 
Este trabajo de grado se desarrolló en el marco del proyecto “Evaluación de la influencia del medio filtrante 
sobre el control del riesgo sanitario en sistemas de abastecimiento de agua potable” financiado por la 
Vicerrectoría de Investigaciones de la Universidad del Valle con el apoyo del grupo de investigación de 
Estudio y Control de la Contaminación Ambiental (ECCA). Aquí se evaluó a escala de laboratorio la 
eficiencia de la reducción de material particulado y disuelto mediante la filtración con carbón activado 
granular como medio constituyente de una etapa principal de filtración para obtener agua de mejor calidad 
y con menor nivel de riesgo microbiológico utilizando principalmente la turbiedad como parámetro indicador 
indirecto de dicha condición y la UV254 como indicador indirecto del contenido de materia orgánica en el 
agua. Se comparó el desempeño de los filtros de carbón activado granular y un filtro control de arena y 
antracita, dado que es uno de los medios comúnmente empleados en los procesos de potabilización. 
 
 
 
 
 
1 
 
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACION 
 
La variabilidad en la calidad del agua de las fuentes utilizadas para el abastecimiento, obliga a optimizar 
los procesos de tratamiento empleados en las plantas de potabilización. Una de las principales iniciativas 
en la optimización de procesos, ha sido la reducción de turbiedad a niveles que puedan garantizar un riesgo 
microbiológico menor. Estos niveles han sido ampliamente discutidos por entidades internacionales como 
la OMS y la EPA quienes han establecido niveles máximos permisibles de turbiedad que garantizan una 
desinfección efectiva. 
 
La remoción de material particulado mediante coagulación, floculación, sedimentación y filtración resulta 
ser un conjunto de barreras importantes para conseguir agua potable segura, siendo la filtración el último 
proceso físico en la separación solido-líquido de partículas, de allí que la turbiedad sea el principal 
parámetro de monitoreo operacional de la filtración; además, la turbiedad puede ser un indicador indirecto 
del riesgo microbiológico y de presencia de patógenos resistentes al cloro como el Cryptosporidium (WHO, 
2011). 
 
Acorde con los niveles recomendados por las autoridades internacionales, se han desarrollado estudios 
estableciendo la relación entre la presencia de microorganismos con el contenido de turbiedad, como por 
ejemplo la investigación hecha por LeChevallier & Norton (1992) donde analizaron la relación entre Giardia, 
Cryptosporidium, turbiedad y partículas presentes en el agua cruda y en el efluente filtrado. Los resultados 
indicaron que la probabilidad de detectar quistes y ooquistes en el agua final de abastecimiento depende 
del número de organismos en el agua cruda. Por ello, el contenido de partículas en el agua puede ser un 
indicador del funcionamiento de los filtros. 
 
Uno de los problemas microbiológicos en el agua para consumo humano es la presencia de ooquistes ya 
que es una etapa latente que resiste a las condiciones ambientales, y donde muestra la capacidad de 
sobrevivir por largos periodos bajo condiciones favorables. Entre los principales parásitos de interés 
sanitario en el tratamiento del agua se encuentra el Cryptosporidium el cual puede causar infecciones 
intestinales tanto en humanos como en animales originando problemas en los mecanismos de absorción 
intestinal desencadenando un cuadro de diarrea aguda (Solarte , et al., 2006). 
 
Otro parasito de alto riesgo microbiológico es el Giardia lambia y es uno de los más frecuentemente 
encontrados en el agua cuyo principal modo de transmisión es la ruta fecal – oral y al igual que el 
Cryptosporidium, ocasiona cuadros de diarrea acompañado de otros síntomas gastro intestinales (Solarte 
, et al., 2006). 
 
Estos parásitos han sido reportados como los causantes de numerosos casos de gastroenteritis transmitida 
por el agua siendo Colombia un país con grandes problemas en este aspecto. De acuerdo con los reportes 
del sistema nacional de vigilancia en salud publica en el año 2015 se reporta un total de casos de mortalidad 
de 124 durante todo el 2015 afectando en mayor medida a la población infantil menor de cinco años siendo 
el Amazonas, Bogotá y Quindío donde se presentan los mayores índices de incidencia de EDA de los 
cuales algunos de los casos están asociados con parásitos como Cryptosporidium y Giardia (Instituto 
Nacional de Salud, 2015). 
 
La presencia de estos parásitos en el agua en algún punto del sistema de tratamiento o en la distribución, 
representa un alto riesgo para la salud debido a que los ooquistes no se ven afectados por el cloro presente 
en el agua y son mucho más resistentes que las bacterias entéricas y los virus a los productos empleados 
para la desinfección (Solarte , et al., 2006). 
 
Entre los principales problemas que conllevan a la presencia de material particulado y disuelto y el 
contenido de microorganismos patógenos en el agua se encuentran la alta contaminación de las fuentes 
hídricas, debilidades de los sistemas de tratamiento e inadecuada selección del tipo de tratamiento. Para 
el caso de la ciudad de Cali, esta se abastece del Rio Cauca y otras fuentes de menor tamaño, siendo esta 
el suministro de la principal planta de potabilización la cualcubre aproximadamente un 80% de la población. 
 
 
2 
 
En la planta de potabilización Puerto Mallarino se realiza tratamiento al agua mediante procesos de 
tratamiento convencional siendo sometida a filtración rápida como última barrera de remoción de partículas 
(Perea, et al., 2013). 
 
El deterioro de la calidad de esta fuente está asociado principalmente al uso indebido y a la falta de 
planificación del territorio, además de las diferentes descargas realizadas al mismo. Otro factor importante 
que afecta la calidad del agua del Rio Cauca es la contaminación de su cuenca y ríos tributarios. Los 
afluentes del Rio Cauca en esta zona (rio La Vieja, rio Palo, rio Ovejas, rio Timba y rio Jamundí) se clasifican 
como cauces de pendiente fuerte, lo cual genera crecientes considerables de corta duración que aportan 
al rio Cauca gran cantidad de sedimento y material de arrastre (DNP/MAVDT/MHCP, 2009). Esto genera 
un gran impacto en el proceso de tratamiento debido a que afecta el funcionamiento de las etapas y por 
ende la calidad del agua tratada, desencadenando un aumento en el uso de productos químicos empleados 
en las etapas de coagulación y desinfección asociado al contenido de partículas en el agua. 
 
Según Montoya, et al (2011) citado por Perea, et al (2013) el agua tratada en la planta Puerto Mallarino 
presenta valores de turbiedad mayores a 1,0 UNT en un 3,5% en operación normal; y aunque como lo 
afirma Pérez Vidal, et al (2012), la calidad de agua suministrada por la empresa prestadora del servicio de 
potabilización en la ciudad de Cali, ha cumplido con la reglamentación estipulada por la Resolución 
2115/2007, entregando agua potable sin riesgo para la salud según el índice de riesgo de la calidad del 
agua para consumo humano (IRCA); es de gran importancia reducir el riesgo bajo las recomendaciones de 
las entidades internacionales. Para este parámetro, la Organización Mundial de la Salud (2011) recomienda 
para asegurar la efectividad en la desinfección, que la turbiedad no sea mayor de 1,0 UNT; además 
establece que las grandes municipalidades deben ser capaces de lograr menos de 0,5 UNT antes de la 
desinfección y deben ser capaces de promediar 0,2 UNT o menos. La EPA (2006) recomienda valores de 
turbiedad antes de desinfección para el control de riesgo microbiológico por Cryptosporidium un valor igual 
o menor de 0,15 UNT en al menos 95% de las mediciones tomadas cada mes y no más de 0,3 UNT en dos 
mediciones consecutivas tomadas cada 15 minutos. Por otra parte, la normatividad Colombiana establecida 
por el Ministerio de la Proteccion Social, Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial (2007) 
establece un máximo de 2 UNT en el agua para consumo humano. 
 
Diversas investigaciones evidencian la relación entre el contenido de turbiedad y material particulado en el 
agua con la presencia de microorganismos indeseables como Giardia y Cryptosporidium; además se 
obtienen mejores resultados de remoción en filtros conformados por carbón activado granular en forma total 
o parcial en mezcla con arena. Hsu & Yeh (2003) afirman que la principal función de los filtros de carbón 
activado granular es adsorber materia orgánica en la superficie, pero además puede servir como un 
intercepto para ooquistes que normalmente atraviesan los filtros de doble capa convencionales. 
 
El carbón activado ha tenido gran acogida principalmente para la remoción de sustancias orgánicas en una 
base de flujo continuo ya que este medio permite que sea empleado en capas o columnas debido a su 
consistencia lo cual permite que se desarrolle una gran capacidad de adsorción (McCreary & Snoeyink, 
1977). Pero este no ha sido su único uso, pues Grease, et al. (1987) afirman que realizando una apropiada 
selección de tamaño de partícula y distribución, el CAG puede lograr una duración de carrera de filtración 
comparable con los filtros convencionales con una calidad de agua similar o superior en cuanto al contenido 
de turbiedad además de niveles más bajos de formación de subproductos de desinfección. 
 
Según Grease, et al (1987) y Bartuth (2004) el carbón activado granular se puede usar como reemplazo 
parcial o total de otros medios en la filtración convencional, ya que es un medio eficaz para la eliminación 
de particulas en condiciones de tamaño del medio apropiado y a un tiempo de contacto determinado. Peta 
Theil, et al (2006) demostró que la capacidad de adsorción del carbón activado combinado con la habilidad 
del carbón para regenerarse biológicamente asegura un rendimiento superior comparado con la antracita. 
A esto se suma la prolongada duración del lecho para la reducción de compuestos orgánicos. 
 
Montgomery (1986) demostró que un lecho conformado por CAG fue más efectivo para la remoción de 
turbiedad que la antracita de un mismo tamaño efectivo, pues en promedio, la turbiedad efluente del filtro 
adsorbente de CAG fue la mitad del filtro de antracita. Por ejemplo, usando una tasa de filtración de 4 gpm/ 
 
3 
 
sq ft la turbiedad del filtro de CAG fue 0,08 UNT mientras que de la antracita fue 0,18 UNT. El mejor 
rendimiento de filtración del filtro de CAG puede ser atribuido a la gran angularidad y rugosidad de la 
superficie de las partículas de CAG. 
 
Con base en lo anterior, se plantea como objetivo de esta investigación, analizar la eficiencia de remoción 
de turbiedad y materia orgánica medida como UV254 con el fin de obtener agua de mejor calidad y con 
menor nivel de riesgo microbiológico empleando filtros de carbón activado granular y arena. De igual forma 
se estableció una comparación con un filtro de medio convencional de antracita y arena para analizar el 
desempeño de los dos medios filtrantes evaluados en la remoción de material particulado del agua. 
 
 
4 
 
2. MARCO CONCEPTUAL 
 
Los planes de seguridad del agua han sido desarrollados para organizar y sistematizar la gran cantidad de 
prácticas de gestión aplicadas al tratamiento de agua para consumo humano buscando asegurar la 
aplicabilidad de dichas prácticas las cuales esbozan los principios y conceptos del manejo del riesgo, en 
particular el enfoque de múltiples barreras de tratamiento (WHO, 2008). 
 
En los sistemas de abastecimiento de agua, el concepto de múltiples barreras sugiere la necesidad de 
contar con más de una etapa de tratamiento para alcanzar condiciones de riesgo bajas; juntas deben 
remover progresivamente los contaminantes para producir agua de excelente calidad (Di Bernardo & 
Sabogal Paz, 2008). El esquema de múltiples barreras se observa en la figura 1. 
 
 
Figura 1. Esquema de conceptos de múltiples barreras de tratamiento 
Fuente. Adaptado de (Sabogal Paz, 2007) 
 
Para la potabilización del agua se tienen en cuenta las múltiples barreras de tratamiento ante la necesidad 
de mejorar la calidad de agua para consumo humano; dentro de estas barreras de tratamiento encontramos 
la coagulación, la cual es la encargada de iniciar el tratamiento químico y de la que dependerá el 
desempeño de las siguientes etapas como la floculación, sedimentación y filtración. 
 
2.1. TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO DE AGUA PARA CONSUMO HUMANO 
 
Las tecnologías de tratamiento de agua se pueden resumir en dos grupos; sin coagulación química y con 
coagulación química. En la figura 2 se presentan los procesos involucrados para cada tecnología de 
tratamiento. 
 
 
Figura 2. Principales tecnologías de tratamiento de agua para consumo humano 
Fuente. Adaptado de (Di Bernardo & Sabogal Paz, 2008) 
 
5 
 
 
Como se observa en la Figura 2, todas las tecnologías de tratamiento cuentan con una última barrera de 
separación física de partículas (filtración) es por esto que se considera una de las etapas más críticas del 
tratamiento. 
 
Entre las diferentes tecnologías de tratamiento de agua, el tratamiento convencional ha probado ser útil 
para la potabilización de agua proveniente de fuentes hídricas con gran variabilidad en los parámetros físico 
químicos (Di Bernardo & Sabogal Paz,2008). A continuación se presenta la descripción de esta tecnología 
y los procesos involucrados en ella. 
 
2.1.1. Tratamiento Convencional 
 
Esta tecnología consiste en la implementación de la filtración rápida de agua químicamente coagulada. 
Desde principios del siglo XX se ha utilizado la coagulación y la floculación para lograr con la adición de 
productos químicos, la aglomeración de partículas en suspensión y en estado coloidal para luego ser 
removidas con procesos de sedimentación o flotación, seguidos de filtración rápida y la posterior 
desinfección y ajuste de pH. La combinación de estos procesos se denomina tratamiento convencional o 
de ciclo completo (Sanchez Torres, 2000). Este tipo de tecnología se emplea cuando la calidad de agua 
cruda no es apta para las tecnologías de filtración lenta o filtración directa por el alto contenido de turbiedad 
(Di Bernardo, 1993). 
 
Para la utilización de la tecnología de tratamiento convencional es necesario tener en cuenta las 
consideraciones de la tabla 1: 
 
Tabla 1. Límites de calidad del agua aceptable para el tratamiento mediante tratamiento 
convencional 
Parámetro 90% del tiempo 80% del tiempo Esporádicamente 
Turbiedad (UNT) <1000 <800 
<1500; si excede, considerar pre 
sedimentación 
Color (UC) <150 <70 
NMP de coliformes termo 
tolerantes/100mL 
<600 
Si excede, considerar pre 
desinfección 
Fuente: (OPS-CEPIS, 2004) 
 
Esta tecnología permite realizar tratamiento a fuentes hídricas con relativa variabilidad en los parámetros 
de calidad de agua iniciales dependiendo de las condiciones operacionales de la planta. A pesar de la 
variabilidad que soporta esta tecnología, es de vital importancia establecer condiciones de operación 
optimas de cada proceso ya que el funcionamiento de cada barrera depende de las condiciones en que 
resulte el efluente del proceso anterior como por ejemplo la relación directa entre coagulación, floculación, 
sedimentación y la filtración donde el desempeño del sedimentador estará condicionado por la dosificación 
de coagulante y su distribución en el medio. Si las condiciones entre estas dos barreras no son óptimas, 
finalmente el filtro será quien retenga las partículas para las cuales fue diseñado, lo anterior ocasiona que 
se cloren partículas indeseables en el proceso de desinfección evitando la eliminación en gran medida de 
microorganismos presentes en el agua (Diaz Mosos & Martinez, 2006). 
 
2.2. PROCESOS DEL TRATAMIENTO CONVENCIONAL 
 
2.2.1. Coagulación 
 
Según Rodríguez (1995) por coagulación se entiende como la desestabilización eléctrica de las partículas 
presentes en el agua mediante la adición de coagulantes. En el proceso de coagulación se neutraliza la 
carga eléctrica de los coloides cancelando así las fuerzas repulsivas. Para esta neutralización se utilizan 
determinadas sales de aluminio o de hierro (coagulantes) de forma tal que los cationes trivalentes del 
aluminio o del hierro puedan neutralizar las cargas eléctricas negativas que rodean a las partículas 
coloidales presentes en el agua (OPS/CEPIS, 1992). 
 
6 
 
 
Esta operación se lleva a cabo en unidades y tanques de mezcla rápida, con el fin de proporcionar una 
agitación profunda y así formar una solución entre el agua y el coagulante en el menor tiempo posible. En 
este proceso también se pueden añadir electrolitos a los coagulantes en suspensiones coloidales según 
Metcalf & Eddy (2003) proporcionando un aumento de la concentración de estos y una disminución del 
potencial zeta lo que conlleva a una disminución de las fuerzas de repulsión en la solución. 
 
2.2.2. Floculación 
 
Es el proceso en el cual las partículas que se desestabilizaron en la coagulación colisionan y se aglomeran 
unas con otras para formar partículas de mayor tamaño y peso (Arboleda Valencia, 2000); los flóculos de 
mayor tamaño son eliminados posteriormente en la sedimentación o retenidos en un filtro. Los factores que 
influencian la floculación son: la naturaleza del agua, tiempo de mezcla lenta, el gradiente de velocidad 
entre otros. 
 
2.2.3. Sedimentación 
 
La sedimentación consiste en la remoción de sólidos que se presentan en suspensión en un fluido; esta 
remoción está fundamentada por la fuerza de gravedad que actúa sobre ellos y que debe vencer las fuerzas 
generadas por la viscosidad e inercia (Perez Parra, 1986). La eficacia de este proceso está dada por el 
funcionamiento de la unidad de sedimentación, ya que es la encargada de minimizar el paso de material 
particulado a lo largo de la planta (Gray, 1994). 
 
2.2.4. Filtración 
 
Según Di Bernardo (1993) la filtración es considerada como uno de los procesos más importantes en las 
barreras de tratamiento de agua potable, debido a que es el proceso final de remoción de sólidos 
suspendidos realizado en una planta de tratamiento de agua y por tanto, es el principal responsable de la 
producción de agua con calidad consistente con los patrones de potabilidad. Este proceso consiste en la 
separación de partículas (en suspensión o coloidales) de un líquido mediante el escurrimiento por un medio 
poroso. 
 
Mecanismo que intervienen en la filtración 
 
Anteriormente se pensaba que la acción de un filtro era simplemente la retención por cernido de partículas; 
la anterior idea fue descartada debido a que no explicaba la remoción de partículas mucho más pequeñas 
que los poros presentes en los medios filtrantes. 
 
El floc grande, cuyo volumen es mayor que el de los poros del medio granular, queda retenido por simple 
cernido en los intersticios del lecho; en cambio, el material finamente dividido cuyo orden de magnitud es 
varias veces menor que el de los poros queda removido debido a una variedad de fenómenos (Arboleda 
Valencia, 2000). 
 
De acuerdo con O’Melia y Stumm (1967) citados por (Arboleda Valencia, 2000), el proceso de filtración se 
puede considerar que ocurre en dos etapas distintas pero complementarias: 
 
a. Transporte de las partículas dentro de los poros 
b. Adherencia a los granos del medio 
Mecanismos de transporte 
 
Los mecanismos de filtración por transporte son influenciados, principalmente por las características físicas 
y químicas del afluente, del pre tratamiento químico, de la tasa de filtración, del medio filtrante y del método 
de operación (Di Bernardo, 1993). 
 
 
7 
 
Los mecanismos de filtración por transporte son: cernido, sedimentación, intercepción, difusión, impacto 
inercial y acción hidrodinámica. En la figura 3 se observa de manera esquemática los diferentes 
mecanismos de transporte de partículas en el medio filtrante; también se observa la interacción de los 
diferentes mecanismos en un mismo proceso de filtración. 
 
 
Figura 3. Interacción de los diferentes mecanismos de filtración por transporte de partículas 
Fuente. (Arboleda Valencia, 2000) 
 
Cernido 
 
El mecanismo de cernido ocurre cuando la partícula es de mayor tamaño que los poros del medio filtrante, 
esto ocasiona que la partícula quede atrapada en los intersticios; por lo general, este mecanismo ocurre en 
las capas superficiales del medio. Las partículas que quedan atrapadas por el mecanismo de cernido son 
fuertes y son capaces de resistir el esfuerzo cortante producido por el flujo (Arboleda Valencia, 2000). 
 
Sedimentación 
 
Este mecanismo fue inicialmente propuesto por Hazen en 1904 quien afirmaba que la remoción de 
partículas menores que el tamaño de poros, podía deberse a la sedimentación de ellas en la superficie de 
los granos (Arboleda Valencia, 2000). 
 
La capacidad de sedimentación de un lecho filtrante es relativamente baja y selectiva por zonas, pues no 
toda el área de los intersticios está disponible para sedimentar partículas debido a que gran parte de esta 
área se ocupa por el contacto entre los granos. 
 
Intercepción 
 
El mecanismo de intercepción es llevado a cabo por el contacto de las partículas floculentas con la 
superficie de los granos del lecho o con partículas de floc ya depositadas en la superficie (ArboledaValencia, 2000). 
 
Impacto inercial 
 
Este mecanismo consiste en el transporte de partículas por los granos del medio filtrante cuando el 
movimiento alcanzado por la partícula es tan grande que permite seguir su propia trayectoria diferente a la 
línea de flujo y colisionar con los granos del lecho impulsada por las fuerzas de inercia (Arboleda Valencia, 
2000) 
 
8 
 
 
Difusión 
 
El mecanismo de difusión se rige por el movimiento browniano donde las partículas que se hallan en un 
medio fluido se desplazan en movimientos aleatorios. De esta forma, las partículas tienden a difundirse 
desde las áreas de mayor concentración a las áreas de menor concentración atravesando los espacios 
intersticiales del lecho filtrante (Di Bernardo, 1993). 
 
Acción Hidrodinámica 
 
Este mecanismo se atribuye a la remoción de partículas con tamaño relativamente grande. Cuando se 
considera el escurrimiento con gradiente de velocidad constante, las partículas suspendidas en el agua 
estará sometida a velocidades tangenciales variables en la dirección perpendicular al escurrimiento; esto 
hace que la diferencia de velocidades haga girar la partícula y sea conducida para la región de velocidad 
más alta (Di Bernardo, 1993). 
 
Mecanismos de adherencia 
 
Estos mecanismos facilitan la adherencia entre las partículas transportadoras y los gránulos, principalmente 
por parte de las características de las superficies de las partículas suspendidas y de los gránulos, las cuales 
son fácilmente adheribles a los gránulos y también a partículas previamente retenidas. La adherencia es 
atribuida a algunos tipos de fenómenos que ocurren como la interacción entre las fuerzas eléctricas y las 
fuerzas de Van der Waals entre las partículas y la superficie de los gránulos de un lecho filtrante (Di 
Bernardo, 1993). 
 
Fuerzas de Van der Waals 
 
Son fuerzas de adhesión que operan en el espacio entre la partícula y el granulo del medio. Estas fuerzas 
establecen que entre más densa sea la partícula, se adhiere con mayor fuerza al medio filtrante (Paho, 
1972). 
 
Fuerzas Electrostáticas 
 
Se considera como el principal responsable de la adhesión de material suspendido al medio filtrante y hace 
referencia a la combinación de las fuerzas coulombicas con las de Van der Waals. Estas fuerzas consideran 
que la adhesión depende de la carga tanto de los granos del medio como de la carga del floc (Paho, 1972). 
 
Factores que influyen en la filtración 
 
Dentro de los principales factores que influyen de manera directa en los procesos de filtración se pueden 
mencionar los siguientes: 
 
 Tipo y tamaño de partículas suspendidas 
 
Se debe considerar el tipo de partículas en suspensión presentes en el afluente de las unidades de filtración, 
ya que se puede generar una curva de perdida de carga más acentuada. Por ejemplo, las partículas 
suspendidas resultantes de un proceso de tratamiento con floculación y sedimentación difieren de las 
partículas que se presentan en un proceso solo con coagulación, floculación y posterior filtración; la filtración 
al ser la última barrera de separación física tendrá un tiempo de operación relativamente corto comparado 
con el proceso de floculación y sedimentación, esto debido a que las partículas que llegarán al filtro serán 
de mayor tamaño. El mecanismo de filtración que se ejecuta está directamente relacionado con el tamaño 
de las partículas suspendidas (Arboleda Valencia, 2000). 
 
 Resistencia o dureza de los floculos 
 
 
9 
 
La dureza y resistencia de los floculos es un factor importante en la filtración, ya que si se presentan floculos 
de baja resistencia, estos tienden a fragmentarse por la tasa y velocidad de filtración suministrada lo que 
ocasiona que dichos floculos penetren el lecho filtrante y traspasen el límite de turbiedad para el cual fueron 
diseñadas las unidades (Arboleda Valencia, 2000). 
 
 Temperatura 
 
El aumento de temperatura conduce a una mayor eficiencia ya que se tiene un aumento de energía 
termodinámica en las partículas del agua promoviendo la difusión como mecanismo de filtración. Por otro 
lado, la disminución de la viscosidad facilita la acción del mecanismo de sedimentación de partículas 
mayores a 1 m (Di Bernardo, 1990). 
 
 Concentración de partículas suspendidas 
 
La eficiencia de retención de partículas suspendidas depende de la concentración de las mismas en el 
afluente de las unidades de filtración. Por lo general en la carrera de filtración, se alcanza un punto donde 
la eficiencia de retención es mayor comparado con las condiciones de arranque del filtro, esto debido a la 
ocurrencia del mecanismo de intercepción (Arboleda Valencia, 2000). 
 
Características de los medios filtrantes 
 
Los materiales filtrantes se especifican de acuerdo con las siguientes características (Di Bernardo, 1990): 
 
- Tamaño efectivo: en relación con el porcentaje (peso) que pasa por las mallas de una serie 
granulométrica, el tamaño efectivo se refiere al tamaño de granos correspondiente al porcentaje 
de 10%. 
 
- Coeficiente de uniformidad: en relación con el porcentaje (peso) que pasa por las mallas de una 
serie granulométrica, el coeficiente de uniformidad es igual a la relación entre el tamaño de los 
granos correspondiente al 60% y el tamaño efectivo (d60/d10). 
 
- Forma: se evalúa mediante el coeficiente de esfericidad (Ce) que indica la relación entre el 
diámetro de una esfera con velocidad de sedimentación igual a la del grano considerado y el 
tamaño medio de los granos entre dos mallas consecutivas de la serie granulométrica. 
 
Etapas del proceso de filtración 
 
Durante la operación de un filtro se puede evidenciar el desarrollo de cuatro etapas. La etapa inicial 
corresponde a una etapa de maduración en la cual ocurre un lavado y acondicionamiento interno del filtro. 
La segunda etapa se considera como la etapa de máxima eficiencia la cual está marcada en un inicio y final 
por un valor critico de turbiedad. En esta etapa se presenta el mayor desempeño del filtro en cuanto a 
remoción de partículas. La tercera etapa se considera como etapa de rotura en la cual la capacidad de 
remoción ha sido agotada y comienza un proceso de rompimiento y traspaso de material particulado al 
efluente; se evidencia por un marcado incremento en el contenido de turbiedad en el agua filtrada. Y la 
cuarta etapa corresponde a la post rotura en el cual el filtro alcanza una estabilidad luego de haber realizado 
el desprendimiento de la etapa anterior. El desarrollo de estas etapas durante el proceso de filtración se 
ilustra en la figura 4. 
 
 
10 
 
 
Figura 4. Etapas del proceso de filtración 
Fuente. (Arboleda Valencia, 2000) 
 
 
Tipos de medios filtrantes 
 
Los tipos más comunes de medios usados en filtros de lecho granular son arena silícea, carbón de antracita 
y granate de ilmenita. Estos pueden utilizarse solos o en combinaciones duales o triples de medios (AWWA, 
2002). Se suelen utilizar otro tipo de medios como el carbón activo granular (CAG) para la retención de 
compuestos causantes de olor y sabor en el agua. Para la selección de un medio granular se deben 
considerar algunas propiedades importantes para las condiciones óptimas de remoción. 
 
Antracita y Arena 
 
La antracita y la arena son comúnmente utilizadas en la filtración convencional; según Arboleda Valencia 
(2000) una de las principales características de la antracita es su durabilidad, presenta tamaños efectivos 
entre 0.6 - 1.4 mm que permiten lograr agua de buena calidad. Cuando se emplea como único medio 
filtrante se requiere que el tamaño efectivo se encuentre en el rango de 0.8 a 1.4 mm y cuando se usa en 
lechos múltiples de arena y antracita u otra configuración se tiene tamaños efectivos para la antracita de 
0.8 -1.0 mm y para la arena 0.5 – 0.6mm. Arboleda Valencia (2000) indica que entre mayor sea el tamaño 
de la antracita el efluente obtenido tenderá a ser de baja calidad, por lo cual es necesario tener un tamaño 
de antracita menor a 1.4 mm.Según Robeck (1964) el tamaño de la antracita puede afectar la calidad del 
agua filtrada posiblemente desde el inicio de la carrera de filtración y por eso se debe considerar un valor 
límite del tamaño de partícula. Al conformar medios bi capa, siendo la arena uno de los medios, se busca 
dar una restricción adicional y un pulimiento al agua filtrada, esto debido a que el espacio entre partículas 
del medio es menor y se hace más factible la retención de partículas que no fueron retenidas en el medio 
superior. 
 
2.3. ADSORCIÓN EN FASE LIQUIDA 
 
De acuerdo con Cooney (1998), la adsorción es un fenómeno que ocurre en la superficie de un sólido y 
que conlleva la acumulación o concentración de sustancias en la cual al compuesto que se adsorbe se 
denomina adsorbato y la fase donde ocurre la adsorción se denomina adsorbente. 
 
La adsorción ocurre mediante fuerzas intermoleculares desequilibradas existentes en la superficie de un 
sólido adsorbente como el carbón activado. Estas fuerzas producen atracción o repulsión de las moléculas 
presentes en la interface liquida puesta en contacto con el adsorbente produciendo de esta forma, que las 
moléculas afines con el sólido se acumulen en su superficie (Leyva Ramos, 2007). 
 
11 
 
 
La adsorción se clasifica en física o química, según la interacción entre el adsorbato y el adsorbente. La 
adsorción física es debida principalmente a las fuerzas de atracción de Van der Waals y no conlleva la 
adsorción sobre un sitio especifico; por el contrario, las moléculas pueden moverse libremente sobre la 
interface del adsorbente. La adsorción química se debe a la interacción química entre los complejos de la 
superficie del adsorbente y las moléculas del adsorbato; generalmente ocurren a altas temperaturas debido 
a la necesidad de generación de enlaces químicos (Leyva Ramos, 2007). 
 
Una de las principales características de los adsorbentes es la considerable área de contacto por unidad 
de masa; para ello es necesario contar con una estructura porosa. Esta porosidad depende en gran medida 
del precursor o materia prima así como del método de preparación empleado para la elaboración del 
adsorbente (Cooney, 1998). 
 
Los sólidos adsorbentes deben presentar características tanto fisicoquímicas como superficiales 
adecuadas que permitan tener una baja perdida de carga pero que ofrezcan una buena resistencia 
mecánica cuando son utilizados en columnas de lecho fijo (Francischetti Zago, 2010). 
 
Uno de los medios granulares adsorbentes mayormente utilizado en procesos de potabilización es el carbón 
activado cuyas características se presentan a continuación. 
 
2.4. CARBÓN ACTIVADO GRANULAR 
 
El carbón activado es un material carbonaceo y poroso, que fue sometido a un proceso físico o químico 
para aumentar su porosidad interna. Una vez realizado dicho procedimiento, el carbón presenta una serie 
de redes de túneles que bifurcan en canales menores y así sucesivamente (Francischetti Zago, 2010) como 
lo muestra la figura 5. 
 
 
Figura 5. Estructura interna característica del carbón activado 
Fuente. Adaptado de (Blueair, 2014) 
 
El uso del carbón activado en el tratamiento del agua para consumo humano ha sido ampliamente 
investigado primordialmente con interés para la remoción de contaminantes orgánicos en el abastecimiento 
de agua. Este problema no es nuevo ya que las industrias han venido implementando el carbón activado 
en sus sistemas de tratamiento frente a agua con problemas de olor y color; principalmente carbón activado 
en polvo (CAP) (McCreary & Snoeyink, 1977). 
 
El carbón activado posee una alta porosidad y una gran superficie específica (la cual puede ir de áreas 
pequeñas hasta áreas de miles de metros cuadrados por gramo) (Bacaoui & Dahbi, 2002). Esto hace a 
 
12 
 
este medio apto para el proceso de adsorción dando como resultado un óptimo tratamiento del agua. Una 
de las mayores ventajas de utilizar carbón activado es su relativamente fácil obtención. Puede resultar como 
subproducto de la producción de aceite de coco, oliva y del procesamiento de la caña de azúcar (Uschida 
& Kawasaki, 1999). 
 
En el tratamiento de agua para consumo humano, el carbón activado es usado principalmente de dos 
formas: 
- Reactores de lecho fijo con carbón activado granular (CAG) 
- Aplicación de carbón activado en polvo (CAP) 
 
Para agua superficial, el CAG puede ser aplicado como medio en un reactor localizado después de la etapa 
de filtración el cual se denomina post filtro de contacto (post filter contactor) o post filtro adsorbente (post 
filter adsorber) ver figura 6; o como un filtro denominado filtro adsorbente (filter adsorber) ver figura 7 
(Chowdhury, et al., 2013). Este medio filtrante es usado comúnmente en los Estados Unidos en plantas de 
tratamiento con filtros rápidos (GAC Filter – Adsorbers) con la finalidad de remover compuestos orgánicos, 
principalmente olor, sabor y turbiedad en una misma unidad. Mientras que en algunos países europeos es 
más común su uso en unidades posteriores a la filtración con medios convencionales (Post filters adsorbers) 
(Grease, et al., 1987). 
 
 
Figura 6. Esquema de GAC - Post Filter Adsorber 
Fuente. Adaptado de (EPA, 2014) 
 
 
Figura 7. Esquema de GAC - Filter Adsorber 
Fuente. Adaptado de (EPA, 2014) 
 
Para la utilización de un filtro adsorbente o un pos filtro adsorbente de CAG se deben considerar las ventajas 
y desventajas de cada modalidad; la factibilidad de uso de cualquiera de estas modalidades dependerá del 
tipo de sustancia a remover al igual que el nivel de remoción que se quiere alcanzar. Grease, et al. (1987); 
en la tabla 2 se destacan las características de cada sistema. 
 
Tabla 2. Ventajas y desventajas de la Filtración con CAG 
Filtro Adsorbente Post. Filtro Adsorbente 
Ventajas Desventajas Ventajas Desventajas 
Se puede instalar como 
adaptación de filtros 
existentes 
Requiere ser lavado 
con mayor frecuencia 
Presentan mayor 
flexibilidad en las 
características del 
medio 
Requiere más área para 
instalación 
 
13 
 
Requiere menor costo 
de inversión inicial 
Pueden representar 
grandes costos 
operacionales debido a 
que puede ser 
adsorbido menos 
materia orgánica por 
unidad de masa de 
carbón. 
Son lavados con menor 
frecuencia y se puede 
tener mejor 
estratificación 
Requiere un costo de 
inversión inicial más 
alto 
Requiere menor 
espacio de instalación 
Se puede incurrir en 
mayor pérdida de CAG 
debido a la frecuencia 
del lavado 
Utilizan más capacidad 
de adsorción del carbón 
 
Más facilidad en el 
reemplazo de la arena 
Perdida de carbón 
durante el retrolavado 
Puede proveer una 
barrera adicional 
previniendo la 
penetración microbial 
 
Fuente. (Grease, et al., 1987) 
 
El CAG tiene la capacidad de remover algunos compuestos orgánicos del agua por medio de lechos 
eficientemente diseñados. Aunque gran parte de las experiencias de USA se ha limitado a la remoción de 
olor en el agua como un tratamiento complementario (Grease, et al., 1987). Ratnayaka, et al. (2009) afirman 
que el CAG es un buen medio filtrante debido a que además de la filtración de turbiedad puede emplearse 
para reducir algunos compuestos indeseables en el agua para consumo humano. Los sistemas diseñados 
con este medio deben ser rigurosos en la selección del tamaño, tiempo de contacto y demás características 
del carbón debido a que este material es más friable que la arena y su duración estará condicionado por la 
frecuencia en los lavados. 
 
Un claro ejemplo de las ventajas del CAG sobre otros medios filtrantes lo comprobó (Kim & Kang, 2008) en 
una investigación para evaluar la reducción de Trihalomentanos (THMs) y Acidos Haloaceticos (HAAs) 
presentes en el agua para abastecimiento debido al contacto de materia orgánica natural con el cloro 
adicionado al agua. Estos compuestos deben ser evitados al máximo en el agua debido al potencial 
carcinogénico. Producto de esta investigación se obtuvieron importantes conclusiones como elincremento 
de remoción (mayor a 99%) de los HAAs en la superficie del carbón activado tras 6 meses de 
funcionamiento atribuido a los procesos de biodegradación desarrollados en el medio. De igual forma se 
obtuvo que el filtro adsorbente de CAG fue más eficiente en términos de remoción de turbiedad comparada 
con el filtro de arena evaluado; esto puede ser atribuido a la gran rugosidad y angularidad de las partículas 
del CAG. 
 
Un estudio similar desarrollado por Babi, et al. (2007) afirma la eficiencia de la adsorción de THMs, HAAs 
y DOC mediante la adsorción con CAG. A diferencia de la experiencia mencionada anteriormente, esta 
investigación se llevó a cabo mediante un proceso de post filtración; esta variación garantiza una mejor 
adsorción comparado con la filtración convencional debido al mayor tiempo de contacto con la superficie 
del medio. 
 
Una de las principales investigaciones en este tema ha sido realizada por Grease, et al. (1987) quienes 
recopilaron y analizaron información de algunas plantas de tratamiento pertenecientes a la Water Works 
Service Company (AWWSC) y a la Connecticut Water Company (CWC). Esta investigación tuvo como 
objetivo analizar posibles fallas de algunas plantas de tratamiento que empleaban filtros adsorbentes de 
carbón activado granular. De igual forma se destacan las condiciones del medio en las que se presentaron 
eficiencias de remoción de turbiedad y materia orgánica más altas. Las características de los medios 
filtrantes analizados en esta investigación con turbiedad final (filtrada) menor de 0.2 UNT se presentan en 
la tabla 3. 
 
 
14 
 
Tabla 3. Configuración de medios filtrantes más eficientes analizados por Grease, et al (1987) 
Referencia/ Planta Producto 
CAG 
Tamaño 
efectivo 
mm 
CAG 
Coeficiente 
de 
uniformidad 
Profundidad 
CAG 
mm 
Arena 
Tamaño 
efectivo 
mm 
Arena 
Coeficiente 
de 
uniformidad 
Profundidad 
Arena 
mm 
Tasa de 
Filtración 
gpm/ sq ft 
Turbiedad 
Aplicada 
UNT 
Turbiedad 
Efluente 
UNT 
(Grease, et al., 1987)/ 
Stockton East Water Dist. 
Calgon 
Filtrasorb 300 
0.85-1.05 <1.8 910 0.43-0.50 1.4-1.7 250 
4 – 8 2 – 3 0.07 – 0.12 
(Grease, et al., 1987)/ 
Chattanooga, Tenn Aldrich 
2,7 
CECA GAC 30 0.85 <2.1 630 0.45-0.55 1.6 100 
1.4 2 0.18 
(Grease, et al., 1987) / 
Pittsburgh, Pa. (Aldrich 
Station) 
Calgon 
Filtrasorb 
200 
0.55-0.65 1.7 760 0.35-0.45 <1.6 75 
1.5 – 2.9 1.6 0.12 
(Grease, et al., 1987) / 
Mackenzie, Clinton Conn 
Calgon 1.3 1.4 1220 - - - 
1.8 – 3.5 0.3 <0.1 
 
 
15 
 
En la operación de filtros con CAG; las tasas de filtración varían comúnmente desde 6-7.5 m3/h.m2 para 
filtración y por encima de 15 m3/h.m2 para adsorción (post filtración). La profundidad depende del tiempo 
de contacto con el lecho establecido; el cual varía entre 5 – 30 minutos. El tamaño efectivo del CAG varía 
dependiendo el tipo de aplicación; usualmente varía entre 0.6 – 1.1mm (Ratnayaka, et al., 2009). 
 
Influencia del tamaño efectivo de CAG 
 
O.T. & J.M. (1978) citado por (Grease, et al., 1987) encontró que tamaños efectivos de grano de CAG entre 
0.55 y 0.65 mm y coeficiente de uniformidad <1.9 son tan efectivos en la remoción de turbiedad como la 
arena (0.46 mm y coeficiente de uniformidad 1.9) y medios bi capa de antracita (1.2 mm y coeficiente de 
uniformidad 1.7) y arena (0.4mm y coeficiente de uniformidad 1.6). Y además afirma que con tamaños de 
partícula menores a 0.9mm y coeficientes de uniformidad de 1.9 de CAG se obtienen efectividades de 
remoción de turbiedad iguales o superiores a la arena o medios bi capa de antracita y arena. Sin embargo 
Grease, et al. (1987) advierten que trabajar con valores de tamaño de efectivo tan grandes como 0.9 mm 
son susceptibles a la penetración de turbiedad cuando se aplican grandes cargas de solidos al filtro. Para 
evitar este problema, el autor recomienda que se incluya una capa de medio debajo de la capa de CAG 
bien sea de CAG de menor tamaño o una capa de arena. La capa de arena base garantizará la obtención 
de turbiedades más bajas en el efluente debido a que removerá las partículas que penetraron la capa 
superficial de CAG. 
 
También se debe considerar que el uso de arena bajo el CAG puede causar problemas en el reemplazo o 
regeneración del CAG y a su vez, limitar la capacidad de adsorción debido a que la presencia de arena 
disminuye la profundidad total de CAG. 
 
Efecto de la angularidad y rugosidad de la superficie del CAG 
 
De acuerdo con Grease, et al. (1987) la gran e irregular superficie del CAG contribuye al mejor rendimiento 
y efectividad de remoción frente a otros medios filtrantes. El CAG presenta una gran porosidad que 
representa a su vez una gran capacidad de almacenamiento para solidos suspendidos; de igual forma, la 
rugosidad de la superficie ocasionada por la formación de macro poros durante el proceso de activación 
del medio representa una mayor capacidad de almacenamiento comparado con la antracita. 
 
 
 
16 
 
3. OBJETIVOS 
 
3.1. Objetivo General 
 
Evaluar a escala de laboratorio el desempeño del carbon activado granular en la filtracion de agua 
clarificada del Río Cauca para la remocion de material particulado y disuelto. 
 
3.2. Objetivos Específicos 
 
- Analizar la influencia de diferentes configuraciones de carbón activado granular y arena sobre el 
comportamiento de la remoción de material particulado y disuelto. 
 
- Comparar el desempeño de las configuraciones de carbón activado granular con un filtro 
convencional de antracita y arena. 
 
4. MATERIALES Y MÉTODOS 
 
4.1. Ubicación experimental y consideraciones iniciales 
 
El desarrollo de las actividades experimentales se llevó a cabo en las instalaciones de la Universidad del 
Valle en el laboratorio de procesos ambientales realizando toma de muestras de agua clarificada en la 
Planta de Potabilización de Agua Puerto Mallarino (Cali – Colombia). Esta planta realiza un proceso de 
tratamiento convencional empleando los procesos ilustrados en la figura 8. 
 
 
Figura 8. Esquema de los procesos de tratamiento de la PTAP Puerto Mallarino 
Fuente. (Pérez Vidal, et al., 2012) 
 
4.2. Materiales 
 
4.2.1. Tipo de agua empleada 
 
La muestra de agua empleada en este estudio fue tomada en el punto de muestreo de agua clarificada 
localizada antes del ingreso a las unidades de filtración de la planta de tratamiento de agua potable Puerto 
 
17 
 
Mallarino en la ciudad de Cali habiendo pasado por los procesos de cribado, adsorción con CAP, 
desarenación, precloración, coagulación y floculación - clarificación. 
 
Durante la toma de muestra de la presente investigación se registraron los valores de los parámetros de 
calidad del agua medidos en la planta, entre ellos la turbiedad para el cual se registraron mediciones entre 
1.91 – 2.02 UNT; valores que se encuentran en los rangos analizados en los ensayos desarrollados por 
Perea, et al. (2013). Estos autores encontraron que la turbiedad del agua clarificada resultante del proceso 
de tratamiento en la PTAP Puerto Mallarino presenta un comportamiento estable (alrededor de 42%); 
indicando un proceso de coagulación y clarificación con una buena eficiencia de remoción (Perea, et al., 
2013). Lo anterior se fundamenta en la obtención del 90% de los registros menores a 5 UNT. 
 
En la tabla 4 se presentan los valores de turbiedad de agua clarificada analizados por (Perea, et al., 2013) 
durante los ensayos realizados. 
 
Tabla 4. Comportamiento del agua clarificada en la PTAP PM 
Agua Clarificada 
Descripción Ensayo 1 Ensayo 3 Ensayo 4 
Promedio (UNT) 3.10 1.61 2.22 
Mínimo (UNT) 1.30 0.72 0.81 
Máximo (UNT) 7.26 3.99 6.54 
% datos>10 (UNT) 0.0% 0.0% 0.0% 
% datos<=10 ->5 (UNT) 10.1% 0.0% 1.9% 
% datos<=5 ->2 (UNT) 65.3% 17.5% 50.2% 
% datos<=2 (UNT) 24.6% 82.5% 47.8% 
% datos<=1 (UNT) 0% 13% 6% 
Desviación Estándar (UNT) 1.31 0.68 0.93 
Coeficiente de variación 42.4% 42.2% 41.9% 
No Datos 516 673 832 
Fuente: (Perea, et al., 2013) 
 
Un resultado similar fue obtenidopor Pérez Vidal, et al. (2012) quienes al realizar un análisis estadístico 
descriptivo obtuvo un comportamiento similar para las unidades de clarificación. Se observaron valores de 
turbiedad de agua clarificada menores a 5 UNT en la mayoría de las mediciones, oscilando el 75% entre 
1.0 – 2.8 UNT en el periodo comprendido entre el año 2000 y 2010. 
 
De las mediciones realizadas y los resultados obtenidos por diferentes autores se observa que el proceso 
de clarificación desarrollado en la PTAP Puerto Mallarino genera un efluente estable con poca variación en 
parámetros como la turbiedad. Es por esto que la muestra obtenida para esta investigación representa el 
comportamiento típico del proceso de clarificación en cuanto a turbiedad. Al observar el buen desempeño 
de la clarificación y la poca variabilidad en la turbiedad del agua clarificada, se realizó un ensayo para cada 
configuración de medio filtrante evaluada asumiendo la representatividad de la información obtenida a las 
condiciones operacionales de la planta. 
 
4.2.2. Descripción del montaje experimental para el proceso de filtración 
 
El montaje experimental se conformó como se indica en la figura 9 de un sistema de bombeo (1), un tanque 
de sostenimiento de cabeza hidráulica (2), un tanque de distribución (3), un sistema de distribución de 
múltiples particiones (4) con válvula de regulación cada una (5), columnas de filtración (6) y un canal de 
recolección de agua filtrada (7). 
 
La alimentación del sistema se realizó mediante un sistema de distribución de múltiples particiones regulado 
con una válvula de paso para controlar el caudal de entrada a los filtros como se muestra en la figura 10. A 
su vez, este sistema de distribución se abasteció de un contenedor o tanque de almacenamiento temporal 
el cual siempre se manejó un mismo nivel de agua para evitar variaciones en los caudales de entrada a los 
filtros. Para mantener el nivel en dicho contenedor se empleó una bomba sumergible regulada a un caudal 
constante la cual succionaba de otro contenedor contiguo. 
 
18 
 
 
 
 
Figura 9. Acoplamiento del montaje experimental 
 
 
 
Figura 10. Sistema de distribución a los filtros 
 
El sistema de filtración se conformó de 6 columnas de vidrio transparente con un diámetro nominal de 25 
mm y un diámetro interno de 19 mm. El material de soporte convencional de los filtros se reemplazó por 
una malla metálica en la parte inferior de las columnas para evitar la pérdida del medio filtrante como se 
muestra en la figura 11. La recolección de muestras se realizó por una manguera conectada a la parte 
inferior de los filtros cuya salida se localizó por encima del nivel de medio filtrante para garantizar que el 
filtro siempre tuviera agua. Se empleó una profundidad del medio filtrante de 15 cm de la altura total del 
filtro (40 centímetros) siguiendo las recomendaciones de (Di Bernardo, et al., 2011). 
 
 
19 
 
 
Figura 11. Descripción del filtro de laboratorio empleado 
 
4.2.3. Descripción del material filtrante empleado 
 
En el experimento se evaluaron seis configuraciones compuestas por carbón activado granular de origen 
bituminoso y arena y una configuración de antracita y arena. Los medios evaluados presentaron las 
características especificadas en la tabla 5. 
 
Tabla 5. Características de los medios filtrantes empleados 
 Carbón Activado Granular 
Arena Antracita 
Característica 12x40 Mesh 
Tamaño efectivo (mm) 0.55-0.75 0.56-0.61 1.16 
Coeficiente de uniformidad - 1.23 1.41 
Cenizas (%) 15% max - - 
Índice de yodo 800 mgl2/g - - 
Resistencia a la abrasión 80% min - - 
 
El tamaño efectivo de las partículas de CAG empleado se basó en las recomendaciones de Di Bernardo, 
et al (2011) quien recomienda tamaño de granos entre 0.56 y 1.16 mm; y en las observadas por Grease, et 
al. (1987) quienes recomiendan un rango de tamaño efectivo entre 0.55 a 1.35 bajo el cual se obtienen 
valores de turbiedad de agua filtrada del orden de 0.1 UNT. 
 
4.3. Metodos 
 
4.3.1. Condiciones de operación de los filtros 
 
El material filtrante se preparó previamente realizando un tamizado para el caso de la configuracion con 
antracita. Todos los medios fueron lavados con agua destilada y posteriormente secados a temperatura 
ambiente. 
 
Los filtros se operaron con un caudal constante de 12mL/min ajustado individualmente mediante una válvula 
de regulación que junto con el sostenimiento de la cabeza hidráulica en el tanque de distribución garantizó 
poca variabilidad en el caudal de alimentación como se muestra en la figura 12. 
 
 
20 
 
 
Figura 12. Regulación de caudal de entrada a los filtros 
 
Se empleó una tasa de filtración de 60 m3/m2 d aproximadamente lo cual conllevó a un tiempo de contacto 
(EBCT) con el medio que varió desde 1.8-3.5min. Lo anterior siguiendo las recomendaciones de Di 
Bernardo, et al (2011) los cuales establecen que el caudal de filtración debe ser de 12 a 20 mL/min 
correspondiente a una tasa de filtraciónn entre 60 – 100 m3/m2 d. Por otra parte Grease, et al. (1987) 
consideran que un tiempo de contacto con el medio entre 3.8 – 15 min correspondiendo a tasas de filtracion 
menores a 60 m3/m2 d y caudales por debajo de 11 mL/min puede producir agua libre de olor y baja 
turbiedad dependiendo del tiempo seleccionado. 
 
4.3.2. Configuraciones de medio filtrante evaluadas 
 
Para el análisis de la influencia en la remoción de material particulado y disuelto de las diferentes 
profundidades y composición del medio filtrante, se evaluaron las configuraciones de medio representadas 
en la figura 13. 
 
 
Figura 13. Configuración de los medios evaluados 
 
Tabla 6. Espesor de capa de los medios filtrantes evaluados 
 C1 C2 C3 C4 C5 C6 AN 
Arena (m) 0.075 0.0525 0.0375 0.0225 0.015 0 0.045 
Antracita (m) - - - - - - 0.105 
CAG (m) 0.075 0.0975 0.1125 0.1275 0.135 0.15 - 
 
Cuatro de las configuraciones evaluadas corresponden a proporciones de medio filtrante evaluadas por 
otros autores donde se demostró buena eficiencia de remoción de compuestos de interés sanitario y se 
obtuvieron eficiencias de remoción de turbiedad iguales o mejores a medios de antracita y arena. Además 
se evaluó la mejor proporción de antracita y arena obtenida por (Perea, et al., 2013) con la finalidad de 
 
21 
 
contrastar la capacidad de remoción entre medios diferentes y analizar las posibles ventajas que presenta 
el carbón activado granular en la remoción de turbiedad y materia orgánica medida como UV254 comparado 
con el medio convencional de antracita. 
 
4.3.3. Variables de medicion 
 
Se midieron los parametros de interes tanto al agua clarificada (muestra) como al agua filtrada durante los 
ensayos; los parametros medidos se describen en la tabla 7. Para su medicion, se establecieron tiempos 
de toma de muestra inicialmente cada cinco (5) minutos desde el minuto cero (0) hasta el minuto treinta 
(30), luego se espaciaron los tiempos de muestreo debido a que al final no se presentaron cambios 
significativos en el comportamiento de los parametros medidos. El lapso de muestreo se amplió a diez (10) 
minutos desde el minuto 30 hasta el minuto ciento ochenta (180) y despues cada quince (15) minutos hasta 
el minuto trecientos sesenta (360) para un total de seis horas de medicion. 
 
Tabla 7. Métodos y técnicas de medición de variables 
Parámetro Equipo Método Técnica 
Turbiedad Turbidimetro Hach 2100N Nephelometric 2130B* 
Color Real Espectrofotrometro DR5000Hach Spectrophotometric 2120C* 
Color Aparente Espectrofotrometro DR5000Hach Visual Comparison 2120B* 
pH pHmetro Orion WTW – 552 Electrometric 4500H* 
Conductividad Laboratory Method 2510B* 
UV254 Espectrofotometro DR5000Hach Ultraviolet Absorption 5910B* 
*Standard Methods for examination of water and wastewater 
 
Se realizó un analisis estadistico descriptivo para analizar el comportamiento de cada parámetro. Ademas 
se empleó el método estadístico no paramatrico de Mann – Whitney. Este método identifica la diferencia